Publicado por Aloctavodia
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*Lucio Anneo Séneca
Médicos, autoridades sanitarias, etc hacen hincapié en que no se debe interrumpir un tratamiento con antibióticos y que esto implica continuar la toma de antibióticos aún después de que todos los síntomas hayan desaparecido. Caso contrario se corre peligro de dejar vivas bacterias resistentes al antibiótico que puedan producir una recaída en el paciente o contagiarse a otras personas.
Estas recomendaciones están basadas en la experiencia de años de administración de antibióticos. Hasta hace pocos años este fenómeno de adquisición de resistencia a antibióticos se consideraba solo un proceso pasivo; es decir, dada una población de bacterias algunas pocas tendrán ciertas mutaciones en su ADN que otorgaran a la bacteria la capacidad de resistir al antibiótico, al someter esta población a antibióticos solo esas pocas sobrevivirán, es decir la resistencia a los antibióticos es previa a la exposición al antibiótico. Desde hace algunos años se ha venido sumado evidencia a favor de la existencia de un proceso activo, además del proceso pasivo.
Un nuevo estudio liderado por el Biólogo de Sistemas James Collins de la Universidad de Harvard y publicado esta semana en la revista Cell provee por primera vez un mecanismo que explica este proceso activo de adquisición de resistencia.
Los antibióticos producen la liberación de lo que se conoce como ROS (Especies Reactivas de Oxigeno, por su sigla en ingles). Estos compuestos como su nombre lo indican son muy reactivos y provocan toda serie de reacciones químicas que dañan componentes celulares incluido el ADN. El ADN dañado es reparado por la propia bacteria pero el proceso dista mucho de ser perfecto, lo que termina provocando mutaciones.
Los experimentos que permitieron dilucidar este mecanismo fueron realizados usando la bacteria Escherichia coli y muestran que en concentraciones sub-letales de los antibióticos norfloxacina, ampicillina, y kanamicina la tasa de mutaciones aumenta hasta 8 veces comparada con la tasa de mutación normal de esa bacteria.
Un dato que no sorprende desde la biología (ya que el fenómeno de mutación es azaroso) pero es importante recalcar debido a su importancia práctica/sanitaria es que los científicos pudieron comprobar que en varios casos las mutaciones provocaron la resistencia no solo contra el antibiótico suministrado sino contra otros antibióticos.
Los autores sugieren que futuras investigaciones en la búsqueda de mejores antibióticos estará centrada en identificar que proteínas y moléculas en general están involucradas en este proceso que podríamos denominar de hipermutación. De esta forma en algún futuro se podría usar una terapia combinada de antibióticos + “inhibidores de hipermutación” lo que podría aliviar el creciente problema de la resistencia a antibióticos.
Sin embargo es, a mi parecer, desde una perspectiva del conocimiento en si mismo sin miras a las aplicaciones desde donde resulta más interesante este trabajo. Al añadir a los antibióticos a la lista de agentes causantes de stress en bacterias que desencadenan el mecanismo de los ROS este trabajo aporta evidencia al estudio de lo que se conoce en ingles como evolvability (literalmente evolvabilidad), esto es la capacidad de los organismos para generar variabilidad genética heredable. La idea detrás del concepto de evolvabilidad es que los mecanismos evolutivos no solo son capaces de dar como resultado organismos adaptados a su entorno sino que además esos mecanismos han posibilitado la existencia de organismos “adaptados a evolucionar”. Es interesante hacer notar que en general los mecanismos que proveen de evolvavilidad son perjudiciales o neutros para los individuos siendo la ventaja relativa para la población y no para el individuo, a modo de ejemplo muchas de las bacterias resistentes a antibióticos (como producto de la elevada tasa de mutación) tendrán mutaciones también en otros genes que quizá producen efectos adversos tales como la imposibilidad de usar ciertos nutrientes o la disminución de la tolerancia frente a radiación UV. Y es acá donde comienza el estudio de otra propiedad de los seres vivos que es la robustez, algo así como la propiedad antogónica de la evolvavilidad, es decir la propiedad de soportar mutaciones sin que estas repercutan (o “casi no repercutan”) en las funciones del organismo. Comprender como evolucionan los organismos implica, en gran parte, entender la tensión que se pone en juego entre la evolvavilidad y la robustez.
Proximamente estaremos publicando un post dedicado totalmente al concepto de evolvavilidad y la interralación con la robustez mientras, para aquellos interesados en el tema, les dejo dos links (en ingles), para seguir explorando.
Evolvability. Uno de los trabajos seminales sobre el tema.
Robustness and Evolvability in Living Systems. Libro de divulgación escrito por uno de los especialistas en el tema.
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